Ασυνήθιστη μεταμόσχευση δημιούργησε πειραματόζωα που φωτοσυνθέτουν με τα μάτια

Αν και έχουν περάσει δισεκατομμύρια χρόνια από τότε που τα ζώα διαχωρίστηκαν από την εξελικτική γραμμή των φυτών, το βιολογικό χάσμα φαίνεται πως δεν είναι απόλυτα αγεφύρωτο: φωτοσυνθετικές δομές που απομονώθηκαν από σπανάκι μεταμοσχεύθηκαν στα μάτια ποντικών, όπου μετέτρεψαν το φως σε μόρια που καταπραΰνουν τη φλεγμονή.

Οι ερευνητές που υπογράφουν την ασυνήθιστη μελέτη στο Cell» ανέφεραν πως εμπνεύστηκαν την ιδέα από την περυσινή ανακάλυψη του πρώτου γνωστού ζώου που φωτοσυνθέτει: ένα θαλάσσιο σαλιγκάρι που κλέβει τους χλωροπλάστες (εικόνα) του φυτοπλαγκτού, τα πράσινα κυτταρικά οργανίδια που αξιοποιούν την ενέργεια του φωτός.

Περίεργοι να μάθουν αν η ίδια «μεταμόσχευση» θα λειτουργούσε στα κύτταρα των θηλαστικών, οι ερευνητές του Εθνικού Πανεπιστημίου της Σιγκαπούρης πήγαν στο τοπικό σουπερμάρκετ και αγόρασαν μια ποικιλία από φυλλώδη λαχανικά.

Τα έβαλαν στο μπλέντερ, τα φυγοκέντρισαν και απομόνωσαν τους χλωροπλάστες, τους οποίους στη συνέχεια εμβάπτισαν σε ένα διάλυμα για να διαχωρίσουν τα «θυλακοειδή» -δομές σαν δίσκοι που περιέχουν χλωροφύλλη για να συλλέγουν φως. Το σπανάκι αποδείχθηκε καλύτερη πηγή από το μαρούλι ή άλλα ζαρζαβατικά.

«Κλέβουμε την τεχνολογία που εξελίχθηκε στην πορεία εκατομμυρίων ετών στα φυτά και μποτούμε να την μεταμοσχεύσουμε στο σύστημα των ζώων» δήλωσε στο περιοδικό Nature ο Ντέιβιντ Τάι Λεόνγκ, μέλος της ερευνητικής ομάδας.

Ενεργειακή τόνωση

Τα θυλακοειδή ενσωματώθηκαν σε σωματίδια που μπορούν να περνούν τις κυτταρικές μεμβράνες και απορροφήθηκαν χωρίς δυσκολία από καλλιέργειες κυττάρων ανθρώπου και ποντικού. Εκεί, αξιοποιούσαν την ενέργεια του φωτός για να παράγουν το μόριο ATP, το «ενεργειακό νόμισμα» των κυττάρων, και το μόριο NADPH, το οποίο λειτουργεί ως κυτταρική «μπαταρία» ενέργειας. Στα φυτά, ένα επόμενο στάδιο της φωτοσύνθεσης χρησιμοποιεί αυτά τα μόρια για την παραγωγή σακχάρων, κάτι που δεν συνέβη σε αυτή την περίπτωση.

Αυτό που ενδιέφερε τους ερευνητές ήταν η ικανότητα του ATP και του NADPH να εξουδετερώνουν τις αντιδραστικές μορφές οξυγόνου, οι οποίες στα ζώα μπορούν να προκαλέσουν φλεγμονή. Στο τελικό πείραμα της μελέτης, εργάστηκαν με ποντίκια στα οποία χορήγησαν ένα κολλύριο που προκαλεί ξηροφθαλμία, μια πάθηση που χαρακτηρίζεται από μειωμένη παραγωγή δακρύων και φλεγμονή του κερατοειδούς.

Μια εβδομάδα αργότερα, έδωσαν στα πειραματόζωα ένα κολλύριο με θυλακοειδή, οπότε η παραγωγή δακρύων αυξήθηκε και ο κερατοειδής επουλώθηκε -σε αντίθεση με τα ποντίκια της ομάδας ελέγχου, στα οποία αντί για θυλακοειδή χορηγήθηκε σκέτος φυσιολογικός ορός και ο κερατοειδής τους λέπτυνε κατά περίπου 30%.

Τα ευρήματα ήταν τόσο ενθαρρυντικά ώστε οι ερευνητές προσπαθούν τώρα να οργανώσουν μια μικρή κλινική δοκιμή για να εξετάσουν την ασφάλεια και μακροπρόθεσμη αποτελεσματικότητα της προσέγγισης. Οπως υπολογίζουν, μια χούφτα σπανάκι θα αρκούσε για την κάλυψη 50 ασθενών για έναν μήνα.

Σχεδιάζουν επίσης να πειραματιστούν με τη μεταμόσχευση φυτικών οργανιδίων σε άλλους ιστούς πέρα από τον κερατοειδή. Ποιος ξέρει; Ίσως για την αντιμετώπιση κάποιων παθήσεων το μόνο που θα χρειάζεται κανείς στο μέλλον είναι να βγει στο φως.